C ONCLUSIONS ET RECOMMANDATIONS DE L ' ÉTUDE 1 C ONCLUSIONS1 CONCLUSIONS

7.1.1 CHOIX DES MATERIAUX

Dans le domaine des ouvrages d'art exposés aux conditions rigoureuses comme celles retrouvées au Québec, l'état des connaissances nous amène aux conclusions suivantes :

• pour les ouvrages soumis à des efforts (mécaniques, thermiques, cycles de gel et dégel, etc.) comme les ponts, la fissuration est inévitable et amènera la détérioration des meilleurs bétons, sauf s'ils sont convenablement dosés en fibres;

• les bétons renforcés de fibres (BRF) à haute et ultra haute performance (BFHP et BFUP) offrent des propriétés mécaniques élevées;

• l’utilisation des BRF ou des BFUP permet d’éliminer la fissuration des ouvrages, d’améliorer la durabilité de ceux-ci et de réduire leurs poids et dimensions;

• les BRF et encore plus les BFUP, présentent une durabilité nettement supérieure aux bétons non fibrés même à haute performance qui en font des matériaux très avantageux pour des ouvrages d’art soumis à des conditions environnementales sévères, tels les ponts en présence de sels fondants;

• lorsqu'on considère le cycle de vie d'un ouvrage, l'utilisation de BRF a de fortes chances d'amener une réduction des coûts directs de construction et d'entretien, et ce, sans même inclure les coûts sociaux reliés aux travaux de réfection sur les ouvrages existants.

7.1.2 UTILISATION INDUSTRIELLE DES BRF ET DES BFUP

Le programme expérimental réalisé dans le cadre de ce projet, ainsi que les programmes expérimentaux précédents réalisés en conditions industrielles, permettent d'arriver aux conclusions suivantes :

• des BRF et BFHP autonivelants avec des macro-fibres (à crochets, de plus de 25 mm de longueur) peuvent être fabriqués et mis en place en conditions industrielles jusqu'à des dosages de 120 kg/m³;

• des BFUP autonivelants avec des méso-fibres (droites, de 10 à 20 mm de longueur) peuvent être fabriqués et mis en place en conditions industrielles jusqu'à des dosages de 320 kg/m³;

• la résistance en traction directe des BRF requise pour le calcul structural peut être obtenues par des essais de flexion;

• les essais sur dalles circulaires peuvent être retenus pour le contrôle de la qualité en condition industrielle.

7.1.3 CHOIX DE POUTRES PRECONTRAINTES PREFABRIQUEES EN BRF AVEC DALLE INTEGREE

Le choix de poutres de ponts précontraintes préfabriquées avec dalle intégrée permet :

• d'accélérer la construction des ponts par l'usage accru de la préfabrication;

• d'intégrer une dalle aux poutres afin d'éliminer l'étape de coulée d'une dalle in situ.

L'utilisation du BRF permet de :

• simplifier la disposition des torons, des torons droits non défléchis peuvent être utilisés;

• considérer des nouveaux concepts plus efficaces comme une combinaison de torons adhérents, de torons non-adhérents et d'armatures conventionnelles;

• positionner les armatures de cisaillement au centre des âmes;

• réduire l'épaisseur de la dalle sauf pour la poutre de rive;

• réduire les armatures de la dalle.

De plus, la disponibilité des BFUP permet de :

• mettre en place des joints longitudinaux au niveau de la dalle, à mi-distance entre les poutres, assurant une continuité structurale entre les éléments préfabriqués de résistance et durabilité supérieures à celles d'une dalle en BHP coulée en place.

7.1.4 CRITERES DE CONCEPTION DES POUTRES

Les critères de conception portent sur quatre aspects :

• les propriétés mécaniques en traction du BRF choisi doivent être équivalentes à celles des mélanges à 80 kg/m³ utilisés dans le cadre de cette étude;

• la fissuration n'est pas permise dans les poutres sous les charges permanentes, déformations imposées et charges soutenues;

• la fissuration pourrait être permise en service en présence des charges routières;

• l'ouverture admissible pour les fissures sera fixée selon le type d'armature présente à la fibre tendue des poutres pour des considérations de durabilité et de fatigue.

7.2 R

Il est recommandé de réaliser un programme d'étude élaboré sur la conception de poutres en T préfabriquées faites de torons adhérents utilisés lors de la fabrication, de torons gainés et graissés additionnels mis en tension lors de la livraison des poutres, et possiblement d'une quantité minimale d'armatures conventionnelles. Les essais doivent obligatoirement être réalisés sur les poutres de grande taille, la profondeur de 800 mm étant fort probablement la dimension optimale. Les paramètres à l'étude doivent inclure :

• le choix d'un BRF répondant aux exigences de résistance et aux contraintes de préfabrication;

• le comportement en service;

• le comportement à l'ÉLU en flexion;

• le comportement de la dalle à tous les états limites;

• le comportement des joints longitudinaux de la dalle à tous les états limites.

Les aspects de préfabrication devront être discutés au préalable, les essais devront idéalement être réalisés à partir des dimensions optimisées.

7.3 C

Il est envisageable de concevoir des poutres pour lesquelles aucune fissuration ne serait permise sous les charges des services, incluant les charges routières. Cela permettrait d'avoir une précontrainte centrée sous les charges permanentes, éliminant les effets du fluage, et l'utilisation d'armatures passives pour respecter les états limites ultimes si nécessaire. Une telle conception rendrait également plus facile la fabrication des poutres alors que le respect d'autres critères comme le contrôle des flèches pourrait être plus facile à respecter. Il est probable que les sections aient un rapport L/h un plus faible que celui retenu dans ce projet.

7.4 C

L'utilisation des BRF dans les ouvrages d'art peut fort probablement amener la réduction des coûts de fabrication et des coûts initiaux de construction. Toutefois, le gain maximal proviendra certainement de la grande durabilité des éléments et la réduction importante, voire l'élimination, des opérations de maintenance dans le

futur. C'est au niveau du cycle de vie que le gain sera fort probablement considérable.

Cependant, les gains seront quantifiables uniquement lorsque des essais sur des éléments réels seront réalisés. Il importe qu'une étude approfondie soit entreprise.

R EMERCIEMENTS

Les auteurs remercient pour leur support financier : le ministère des Transports du Québec, le CRSNG et le FQRNT (CRIB). Les entreprises Bekaert, Holcim, Euclid et Béton Brunet sont grandement remerciées pour leurs dons et leur collaboration. Enfin les auteurs tiennent à remercier toutes les personnes qui de près ou de loin ont contribué à cette étude, dont en particulier M. Maxime Forget qui a collaboré aux analyses des ponts en double T.

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A NN

Cette BRF.

NEXE 1 – R

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